镇流器
镇流器(ballast)又称限流器，是日光灯和高压水银灯的副件，一个带有铁芯的线圈。它的电感抗很大，与灯管串联，接在电源上。当起辉器的触点分离时，能感生高电压，使灯管放电而发光，而放电后又能限制灯管电流在二定范围之内。
镇流器是气体放电灯用于启动和限流的控制器件，有普通电感镇流器、节能型电感镇流器和电子镇流器三大类。镇流器铁芯截面和线圈历数是由日光灯管的功率决定的，它的作用是限制日光灯的电流，以及日光灯起燃时，利用线路内电流的突然变化而产生一个脉冲高电压，点燃灯管。镇流器是一个电感性负载，因而使得整个日光灯装置的功率因数降低，不利于节约用电。为提高功率因数，可在日光灯的电源端选择。
20世纪40年代初，荧光灯问世，其优点包括高发光效率、长寿命和节能效果显著，但光色偏冷且体积偏大，不适合家庭使用。1979年，荷兰推出了紧凑型三基色荧光灯，具有高效、节能、长寿命等优点。20世纪30年代初出现了高压汞灯，但由于汞灯光色中蓝光较重，逐渐被高压钠灯和金属卤化物灯取代。20世纪60年代，美国首先制成了第一个金属卤化物灯，之后其他国家也相继开发出不同体系的金属卤化物灯。随着气体放电灯的出现，电感镇流器和电子镇流器也相继发展。国外电子镇流器发展经历了三个阶段，中国电子镇流器研制起步较晚，已逐渐得到市场认可。20世纪60年代出现了高频电子镇流器，但由于问题较多，长期不能推广使用。20世纪90年代以来，随着电子技术的发展和电路设计水平的提高，新型荧光灯电子镇流器被普通百姓所认识。
电子镇流器作为气体放电光源的配合部件，随着各种新元件，新材料以及新技术的问世，该产品还将得到优化和进步。截至2022年电子信息产业的总量是9470亿，占规上的工业企业营收的38.4%，该行业的工业增加值是1637亿，占了规上企业的31.8%。
历史发展
四次技术革命
人类照明发展历史中经历了四次技术革命，依次产生了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电电光源和以高亮度发光二极管为代表的固体光源。气体放电灯在人类近代照明史中占据重要地位，可按放电形式、媒介和大气压高低分为不同类型。20世纪40年代初，荧光灯问世，其优点包括高发光效率、长寿命和节能效果显著，但光色偏冷且体积偏大，不适合家庭使用。
三基色荧光灯
1979年，荷兰推出了紧凑型三基色荧光灯，具有高效、节能、长寿命等优点。随后，各国也相继开发出不同形状的荧光灯。紧凑型荧光灯经过不断改进和提高，已向系列化电子一体化方向发展，成为取代白炽灯的最有竞争力的产品。高强度气体放电灯中，荧光灯是最广泛、用量最大的气体放电光源，具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等优点，是高效节能光源。
高压汞灯
20世纪30年代初出现了高压汞灯，它比白炽灯更高效，但颜色偏蓝紫。50年代时，高压汞灯经过改进，采用石英管并增加红色光谱，提高了发光效率和显色指数，寿命也得到延长。但由于汞灯光色中蓝光较重，逐渐被高压钠灯和金属卤化物灯取代。高压钠灯是60年代发展起来的一种高强度气体放电灯，具有高发光效率和节能效果，经过不断改进和提高性能，还开发出了高显色性的高压钠灯。20世纪60年代，美国首先制成了第一个金属卤化物灯，之后其他国家也相继开发出不同体系的金属卤化物灯。70年代，该类灯具有高发光效率、高功率、高显色性、高色温、体积小、长寿命等特点，被广泛应用于室内外照明。陶瓷金属卤化物灯的问世是HID电光源在近些年发展中最为引人注目的成果。最近，气灯常被使用于汽机车的头灯，全球已超过2000多万辆汽车安装了HID氙气灯，能提升原车卤素灯三倍亮度，性能更稳定。但有时会导致让人刺眼的强光，业界通常使用自动转向头灯来降低这个问题。许多业者偏好使用这类光线，因为他们比一般头灯能发出更清澈、更明亮、更自然的光线。
镇流器
随着气体放电灯的出现，电感镇流器和电子镇流器也相继发展。电感镇流器体积大、笨重、效率低，而电子镇流器具有无频闪、高效率、体积小、可调光等优点。国外电子镇流器发展经历了三个阶段，已解决了谐波含量、功率因数、预热启动、异常保护等问题，并实现了智能化控制。中国电子镇流器研制起步较晚，已逐渐得到市场认可，并逐渐解决预热启动和异常状态保护等问题。
20世纪60年代出现了高频电子镇流器，但由于问题较多，长期不能推广使用。1984年，西门子股份公司开发出了TPA4812等有源功率因数校正电器IC，功率因数达到0.99。随后一些公司相继推出集成电子镇流器，1989年，芬兰赫尔瓦利公司又成功推出可调光单片集成电路电子镇流器，电子镇流器已在全世界特别是发达国家全国推广应用。20世纪90年代以来，随着电子技术的发展和电路设计水平的提高，新型荧光灯电子镇流器被普通百姓所认识。同时也在不同工程设计中被广泛选用。但是，由于生产厂商大多侧重宣传其优点和好处，有意无意地忽视其可能带来的问题，使许多设计人员和普通用户在选用电子镇流器时，对其可能带来的各种问题未给予足够重视。对专业电气人员，选型时忽视这些问题的后果可能会给工程未来的使用带来风险。同是电子镇流器，但产品性能存在差异，有些产品无法成规模使用。在一些场合，电感式镇流器仍不可替代。
工作原理
电感镇流器是一个带铁芯的线圈，其匝数很多且为闭合铁芯，自感系数很大。电子镇流器使用半导体电子元件，是一种将直流或低频交流电压转换成高频交流电压，驱动低压气体放电灯、卤钨灯等光源工作的电子控制装置。
电感镇流器
日光灯启动时，开关闭合，电源电压加在启辉器的两极间，使启辉器中的气发出橙红色的辉光，辉光产生的热量使U型动触片膨胀变形，跟静触片接触从而把电路导通，于是启辉器相线零线镇流器中的线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。此时，灯管中的灯丝被预热。电路接通后，启动器两端电压降低，其中的氖气不再发出辉光，U型动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，镇流器中的电流急剧减小，由于自感现象产生一瞬时高压，这个高压和电源电压叠加后一并加在灯管两端，击穿灯管中的汞蒸气，灯管中形成通路，日光灯发光。
电子镇流器
电源提供的是正常生活用电的电压220V。开关闭合，电子镇流器先把220V的交变电流经过桥式整流后变为直流电。然后由三极管振荡电路(DC／AC变换器)再变为较高频率的(一般在20～100Hz之间)“近似方波的交变电流”，再图2经过电路扼流圈(相当于电感镇流器的线圈)和有关电路给灯管两头灯丝加电(类似灯丝的“预热过程”)，而同时。并接在灯丝电路的“谐振电容”和灯丝组成一个谐振电路，使灯管内气体由于谐振电压很高而被击穿放电，灯管两端直接导通(不经过灯丝回路)；此时，谐振电容由于灯管的直接导通而被“破坏”了谐振条件，所以不形成谐振而停止“工作”，此时灯管便正常点亮发光。
主要结构
镇流器是一个铁心电感线圈，它起两个作用，其一是在日光灯启动时产生一个瞬间高电压，以点燃灯管；其二是在日光灯启动后起到降低灯管的端电压并限制其电流的作用。电子镇流器应具备以下控制功能：有高的功率因数：能限制交流输人市电的总谐波真（THD）；能限制灯电路的短路工作电流或避免由于灯电极电流过大而热过载；能有效地抑制电磁辐射干扰，避免它干扰相邻电子设备的正常工作；当灯电路不能正常点火时能自动关断灯电路，这对电子镇流器电路是比较重要的；在交流市电供电电压变化时，能稳定灯的工作电压、电流和功率。
类型
镇流器是气体放电灯用于启动和限流的控制器件，有普通电感镇流器、节能型电感镇流器和电子镇流器三大类。
节能型电感镇流器
节能型电感镇流器是在普通电感镇流器的基础上，从材料、结构、制造工艺等方面加以改进而研制出的一种低损耗镇流器。
电子镇流器
电子镇流器是一个将工频交流电压转换为20～30kHz高频交流电压的变换器。
优缺点
优点
能耗低，效率高
电子镇流器有耗能低的优点，小功率的电子镇流器可做到功耗一，大功率的电子镇流器的功耗可达到一，水平越高的电子镇流器，其功耗越低，通过采用高效节能的电子镇流器，就可以大量节约用电，从而能大量减少因发电而产生的废气和尘埃，达到减少污染、保护环境，使有限的矿物资源得到更合理的应用。因此节能照明即“绿色照明工程”己被中国“十一五”期间的《节能中长期专项规划》中列为十大节能重点工程之一。随着城市的建设，城乡照明节能的改造业己成为国家的重要的节能工作。
重量轻、无闪烁、无噪声
电子镇流器一般要工作在以上的频率，又由于采用的是电子元器件，因此消耗极少量的有色金属，没有铁芯电感镇流器那样笨重，重量大大减轻。电子镇流器还不会产生铁芯电感镇流器所特有的令人厌烦的嗡嗡噪声，避免了噪声干扰，提高了照明环境的质量，除此之外，由于工作在高频使人的眼睛感觉不到的闪烁，避免了人的视觉疲劳。
保护功能
在灯出现异常状态如灯芯损坏，灯不启动，灯管脱落等等现象时，电子镇流器都会得到保护而不会损坏。然而，电感镇流器就很难做到。
高功率因数
我们知道功率因数高的负载，电厂发出来的电能的利用率就高，否则不能做功的无用功将白白地消耗发电厂的能源。同理传输电路的载流量是一定的，因为有无用功的存在，有用功的载流量将大大下降。否则就要加大投资，增加传输电路的线经来增加载流量，因此提高负载的功率因数，在不加大传输电路的线经条件下，便能简捷地提高了该线路传输有用功的能力，带动更多的有用载荷电感镇流器的功率因数一般只有一，而电子镇流器就能轻而易举地达到在大规模使用此种高功率因数电子镇流器时，可以有效地提高了供电系统和电网的利用率，改善了供电质量，节约了电能，其经济效益，社会效益相当可观。
工作恒定
日常生活经验告诉我们有的照明光源会随着电网电压变化忽明忽暗，其主要原因电源电压不稳定，尤其是当今电力供应紧张，当外界用电负荷起伏变化时，总要影响到我们照明的质量。有了电子镇流器这一难题便迎刃而解了，一般情况下当电网波动范围达到时，都能保证镇流器处于恒功率工作，光输出恒定不变，电感镇流器根本做不到这一点。还有当电压低到以下时，电感镇流器己无法将灯点亮了。
可进行智能化控制
电子镇流器非常容易加装与训‘算机通信接口，于是可以发展利用计算机对灯进行开灯，关灯，调光，单控和群控等，达到更科学地照明，合理利用电能。
缺点
电感式镇流器最大的缺点就是耗能高。在以下的照明光源中，镇流器的耗损功率要达到输出功率的。例如日常使用的日光灯，其配套的电感镇流器本身要消耗功率，其中用来发光工作，由镇流器转换成热能消耗掉了，则的电感镇流器所消耗的电能，占日光灯管工作电能的。大功率电感镇流器以上其功率损耗也在，如一盏的灯其电感镇流器就要消耗的电能。现在虽然研究出节能型电感镇流器其功率损耗大功率的镇流器也要达到。
应用领域
节能型电感镇流器应用
中国在1999年批准颁发管型荧光灯镇流器能效限定值及节能评价标准后，规范了荧光灯镇流器的节能标准。在开发节能型电感镇流器方面取得了显著的成绩。B2级是低损耗的电感镇流器，相当于中国国家标准的能效限定值级别的镇流器，源于节能型电感镇流器。B2级镇流器是一种节能型电感镇流器，它与一般传统型的自身功耗较大的电感镇流器的区别是镇流器自身功耗小，系统功率因数高，预热电流小。
直管荧光灯镇流器应用
直流供电荧光灯电子镇流器是一种采用直流供电的、应用半导体器件和其他部件产生交流电源以点燃荧光灯(FL)的装置。DC电源通常为12V或24V的铅一酸蓄电池，而施加到荧光灯管上的交流电源的频率通常为几十千赫。然而通过实验发现直流供电荧光灯电子镇流器的光通量及镇流器传递到灯的功率均低于预期值；电流波形和波峰因数未校丁F；存在昆虫侵入镇流器电路的可能，等等。在欧洲采用直流供电的电子镇流器，在非洲采用光电系统供电时，都有可能会遇到这些问题。
荧光灯电子镇流器应用
电子镇流器与长期使用的电感镇流器相比，电子镇流器具有明显优势，节电效果更好，体积小、重量轻、无闪烁、无噪声，在工频条件下使用的电感镇流器大而笨重，消耗大量钢材和铜材的同时，会使灯产生频闪效应还会发出令人烦恼的蜂鸣声。电子镇流器在20kHz以上的高频下工作，基本消除了噪声和频闪现像，避免了对人的噪音干扰和视疲劳。在较低的电源电压下可使荧光灯启动。电感镇流器在电网电压降至190V以下时，难以将灯启动，而采用电子镇流器，即使电源电压降至130V室温下仍可以正常点燃荧光灯。
气体放电灯镇流器应用
HID灯的电子镇流器一般由输入滤波部分、APFC部分和驱动控制部分组成。在HID灯的触发阶段一般需要3～5kV且宽度大于1ps的脉冲高压，用于激发灯内气体产生放电。灯电压逐渐升高到其正常工作值(约85V)，使灯进入点燃阶段，灯电压抬高过程约2rain。在这段时间内，灯电阻会逐渐增大，镇流器应保证提供给灯的电流不大于1．5倍的灯稳定工作时的电流，以保证灯获得足够的功率。稳定工作后，灯与镇流器较好的配合方式是镇流器给灯提供恒定的灯输出功率，以保证灯功率不随灯电压的变化而变化。
选择电子镇流器
选择方法
①选择时，要查看产品是否标明符合国标或IEC标准。
②谐波指标为国家强行执行的指标，必须达到要求。一般来说，能够达到指标的厂家会提供此数据。否则，就可能有问题存在。
③供应商应对电子镇流器有3~5年的质量承诺。
④要注意波峰系数这一指标。波峰系数越小越好。目前已有符合标准要求（＜1.7）的无源改进型产品，适用于各类场所。
⑤尽量选用真正的预热启动式电子镇流器。
⑥注意，无抗无线电干扰功能的镇流器不能用于磁干扰强的场所。如变电所、安装有大功率电动机、电焊机、变流器等场所。
国标规定
2002年4月，中华人民共和国建设部正式下达任务，对《民用照明设计标准》(GBJ设计标准133-90)和《工业企业照明设计标准》(GB50034_92)两部国家标准进行修订，并且将两标准合并，定名为《建筑照明设计标准》。两部标准均由同一主编单位负责，后经两主管部门同意，将《建筑照明节能标准》并入《建筑照明设计标准》中，标准编号为GB50034-2004。以办公室、教室等一类场所的照明为例，按新标准要求，要采用稀土三基色荧光灯，配节能电感镇流器或电子镇流器。
CELMA关于T8荧光灯镇流器能效等级的划分
市场前景
电子镇流器作为气体放电光源的配合部件，经过众多从业人员的努力，已牢固地占有了照明行业中的一席之地，随着各种新元件，新材料以及新技术的问世，该产品还将得到优化和进步。另外随着固体新光源的出现，电子镇流器产品的派生产品也已产生，高效LED驱动电路也将得到长足的进步。
2023年9月23日，2023中国实体经济发展大会在广东省东莞市举行。改革开放后，电子信息产业快速就成为东莞的支柱产业。去年电子信息产业的总量是9470亿，占规上的工业企业营收的38.4%，该行业的工业增加值是1637亿，占了规上企业的31.8%。规上企业是2118家，产值过百亿的有9家，过10亿的有117家，所以当之无愧成为东莞市的支柱产业。电子信息产业是未来最具发展前景的产业。
发展步骤
电子镇流器发展的经过三个步骤：模拟式、混合式和数字式。
模拟式电子镇流器虽然结构简单，但功能单一，实现某些标准要求时构建回路复杂且不易实现预热启动、保护及Cut-off等功能，且在可靠性和一致性方面存在较大难度。然而，由于模拟式电子镇流器成本低，因此在市场上仍有一定用量。随着社会发展和人类生活水平的提高，对电子镇流器的要求也在不断提高。数字式电子镇流器相对于模拟式具有更高的品质要求，能够满足安全要求、性能要求、EMI及EMC要求，实现产品高可靠性的要求，同时具有高稳定性、高可靠性、高逻辑性等特点。数字式电子镇流器不仅能满足标准所规定的各种要求，诸如程序式预热启动、宽电压甚至全电压启动、异常状态诊断及保护等，而且符合国家各项标准要求，是电子镇流器在目前阶段的一个理想选择。数字式电子镇流器的单个造价高于混合式和模拟式电子镇流器，但从客户的观点来看（总成本=维护成本+使用成本+采购成本），虽然具有高的采购成本，但它的使用成本和维护成本却很低，所以整体总成本还是远远低于混合式电子或模拟式电子镇流器的。数字式电子镇流器能极大的发挥灯管的效能及使用寿命，且具有很高的品质保证年限。它是一款不仅符合国家环保节能产业政策，而且能为客户创造最大价值的产品。
参考资料
中国电子信息行业联合会董云庭：电子信息产业是未来最具发展前景的产业.今日头条.2023-12-02